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JP2002083750A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサの製造方法

Info

Publication number
JP2002083750A
JP2002083750A JP2000271100A JP2000271100A JP2002083750A JP 2002083750 A JP2002083750 A JP 2002083750A JP 2000271100 A JP2000271100 A JP 2000271100A JP 2000271100 A JP2000271100 A JP 2000271100A JP 2002083750 A JP2002083750 A JP 2002083750A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor element
electrolytic capacitor
oxide film
leakage current
solid electrolytic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000271100A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Mori
義幸 森
Yukihiro Nitta
幸弘 新田
Ichiro Yamashita
一郎 山下
Kazuo Fukunaga
一生 福永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000271100A priority Critical patent/JP2002083750A/ja
Publication of JP2002083750A publication Critical patent/JP2002083750A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 はんだリフローの熱処理において漏れ電流に
優れる巻回式の固体電解コンデンサを得ることを目的と
する。 【解決手段】 誘電体酸化皮膜を形成した陽極箔と陰極
箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子の陽
極と陰極の電極箔間に化学重合性導電性高分子を保持す
る固体電解コンデンサを製造する際に、コンデンサ素子
を外装材で封止する工程の後に、漏れ電流の検査を行う
工程を設けた製造方法としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は誘電体酸化皮膜を形
成した陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させ
て巻回したコンデンサ素子の陽極箔と陰極箔間に化学重
合性導電性高分子を保持する固体電解コンデンサの製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器の高周波化に伴い、電子部品で
ある電解コンデンサにも従来よりも高周波領域でのイン
ピーダンス特性に優れた大容量のコンデンサが求められ
てきている。最近では、この高周波領域のインピーダン
ス低減のために、電気伝導度の高い導電性高分子を電解
質に用いた電解コンデンサが検討されてきており、ま
た、大容量化の要求に対しては、電極箔を積層させる場
合と比較して構造的に大容量化が容易な巻回形(陽極箔
と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回した構
造)の電解コンデンサへの導電性高分子電解質(具体的
には電解重合性導電性高分子電解質および化学重合性導
電性高分子電解質など)の応用が成されてきている。
【0003】なお、上記巻回形のコンデンサ素子の電極
箔間の隙間に導電性高分子を電気化学的に重合して電解
重合性導電性高分子を充填し、インピーダンスを下げる
ことは困難であり、多くの場合、化学重合性導電性高分
子の検討が主流となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の製造方法により化学重合性導電性高分子をコンデンサ
素子の隙間に充填するためには、酸化力の強い酸化剤
(例えばスルホン酸塩、硫酸塩、過硫酸塩等)を用いて
重合性モノマーを重合しなければならないため、この酸
化剤のアタックにより誘電体酸化皮膜が劣化し、漏れ電
流の小さなコンデンサを構成することが困難であるとい
う課題を有していた。
【0005】また、一般に導電性高分子は誘電体酸化皮
膜を修復する能力に乏しいため、電解液を含浸して構成
する電解液タイプのコンデンサのように、コンデンサを
外装部材で封止した後に陽極箔をアノード、陰極箔をカ
ソードとして電気化学的に誘電体酸化皮膜の修復を行っ
ても、その後のはんだリフローの熱処理により漏れ電流
が増大するため、はんだリフローの熱処理による漏れ電
流を低減させるための工夫が別途必要であるという課題
を有したものであった。
【0006】本発明はこのような従来の課題を解決し、
はんだリフローの熱処理に対する漏れ電流に優れた製品
を安定して製造することが可能な固体電解コンデンサの
製造方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項1に記載の発明は、特に、陽極箔と陰
極箔をその間にセパレータを介在させて巻回することに
よりコンデンサ素子を形成し、続いてこのコンデンサ素
子の陽極箔と陰極箔間に化学重合性導電性高分子層を形
成し、これを外装部材で封止した後、上記コンデンサ素
子の誘電体酸化皮膜の修復を行う固体電解コンデンサの
製造方法において、上記封止後のコンデンサ素子の誘電
体酸化皮膜の修復を行う前にコンデンサ素子の漏れ電流
検査を行い、修復後に再度漏れ電流検査を行うようにす
る固体電解コンデンサの製造方法というものであり、こ
の方法により、導電性高分子の修復性が乏しいながら
も、化学重合性導電性高分子層を陽極と陰極の電極箔間
に形成する際に用いた酸化剤によりアタックを受け、一
旦損傷した誘電体酸化皮膜を修復することができるの
で、漏れ電流が小さい固体電解コンデンサを製造するこ
とができるという作用効果を有する。
【0008】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の発明において、封止後のコンデンサ素子の誘
電体酸化皮膜の修復を行う前に行うコンデンサ素子の漏
れ電流検査の検査電圧を定格電圧の0.01〜2倍とす
る製造方法というものであり、この方法により、請求項
1に記載の発明により得られる作用効果をより一層効果
的に得ることができるという作用効果を有する。
【0009】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1に記載の発明において、化学重合性導電性高分子にポ
リエチレンジオキシチオフェンを用いる製造方法という
ものであり、この方法により、請求項1に記載の発明に
より得られる作用効果をより一層効果的に得ることがで
きるという作用効果を有する。
【0010】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
1に記載の発明において、化学重合性導電性高分子にポ
リピロールを用いる製造方法というものであり、この方
法により、請求項1に記載の発明により得られる作用効
果をより一層効果的に得ることができるという作用効果
を有する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。
【0012】(実施の形態1)誘電体酸化皮膜の耐電圧
が30Vのアルミニウムの陽極箔と陰極箔との間にポリ
エチレンテレフタレート製のセパレータ(厚さ50μ
m、秤量5g/m2)を介在させて巻回することにより
巻回形のアルミニウム電解コンデンサ素子を構成した
(このコンデンサ素子にアジピン酸アンモニウム10重
量%エチレングリコール溶液を含浸させた際の周波数1
20Hzにおける静電容量は250μFであった)。
【0013】このコンデンサ素子をポリエチレンジオキ
シチオフェンポリスチレンスルホン酸1.0%水溶液中
に浸漬して引き上げた後、150℃で5分間乾燥処理を
行い、誘電体酸化皮膜上、陰極箔上ならびにセパレータ
繊維上にポリエチレンジオキシチオフェンポリスチレン
スルホン酸層を形成した。
【0014】続いてこのコンデンサ素子を複素環式モノ
マーであるポリエチレンジオキシチオフェン1部と酸化
剤であるp−トルエンスルホン酸第二鉄2部と重合溶剤
であるn−ブタノール4部を含む溶液に浸漬して引き上
げた後、85℃で60分間放置することにより化学重合
性導電性高分子であるポリエチレンジオキシチオフェン
を電極箔間に形成した。
【0015】このコンデンサ素子を樹脂加硫ブチルゴム
封口材(ブチルゴムポリマー30部、カーボン20部、
無機充填剤50部から構成、封口体硬度:70IRHD
[国際ゴム硬さ単位])と共にアルミニウム製の外装ケ
ースに封入した後、カーリング処理により開口部を封止
して固体アルミ電解コンデンサを作製した。
【0016】この固体アルミ電解コンデンサを10Vの
検査電圧で漏れ電流検査を行い、漏れ電流の値が200
μA以上のものを除いた。
【0017】続いて、この固体アルミ電解コンデンサを
105℃において、陽極箔をアノード、陰極箔をカソー
ドとして、20Vを1時間印加して誘電体酸化皮膜の修
復を行った(エージング処理)。
【0018】更に両リード端子をポリフェニレンサルフ
ァイド製の座板に通し、リード線部を偏平にして折り曲
げ加工することにより面実装型の固体アルミ電解コンデ
ンサを作製した(サイズ:直径10mm×高さ10m
m)。
【0019】(実施の形態2)上記実施の形態1におい
て、固体アルミ電解コンデンサの検査電圧を5Vとした
以外は実施の形態1と同様にした。
【0020】(実施の形態3)上記実施の形態1におい
て、固体アルミ電解コンデンサの検査電圧を16Vとし
た以外は実施の形態1と同様にした。
【0021】(実施の形態4)上記実施の形態1におい
て、固体アルミ電解コンデンサの検査電圧を20Vとし
た以外は実施の形態1と同様にした。
【0022】(比較例)誘電体酸化皮膜の耐電圧が30
Vのアルミニウムの陽極箔と陰極箔との間にポリエチレ
ンテレフタレート製のセパレータ(厚さ50μm、秤量
25g/m2)を介在させて巻回することにより巻回形
のアルミニウム電解コンデンサ素子を構成した(このコ
ンデンサ素子にアジピン酸アンモニウム10重量%エチ
レングリコール溶液を含浸させた際の周波数120Hz
における静電容量は250μFであった)。
【0023】このコンデンサ素子をポリエチレンジオキ
シチオフェンポリスチレンスルホン酸1.0%水溶液中
に浸漬して引き上げた後、150℃で5分間乾燥処理を
行い、誘電体酸化皮膜上、陰極箔上ならびにセパレータ
繊維上にポリエチレンジオキシチオフェンポリスチレン
スルホン酸層を形成した。
【0024】続いてこのコンデンサ素子を複素環式モノ
マーであるエチレンジオキシチオフェン1部と酸化剤で
あるp−トルエンスルホン酸第二鉄2部と重合溶剤であ
るn−ブタノール4部を含む溶液に浸漬して引き上げた
後、85℃で60分間放置することにより化学重合性導
電性高分子であるポリエチレンジオキシチオフェンを陽
極と陰極の電極箔間に形成した。
【0025】このコンデンサ素子を樹脂加硫ブチルゴム
封口材(ブチルゴムポリマー30部、カーボン20部、
無機充填剤50部から構成、封口体硬度:70IRHD
[国際ゴム硬さ単位])と共にアルミニウム製の外装ケ
ースに封入した後、カーリング処理により開口部を封止
して固体アルミ電解コンデンサを作製した。
【0026】続いて、この固体アルミ電解コンデンサを
105℃において、陽極箔をアノード、陰極箔をカソー
ドとして、20Vを1時間印加して誘電体酸化皮膜の修
復を行った(エージング処理)。
【0027】更に両リード端子をポリフェニレンサルフ
ァイド製の座板に通し、リード線部を偏平にして折り曲
げ加工することにより面実装型の固体アルミ電解コンデ
ンサを作製した(サイズ:直径10mm×高さ10m
m)。
【0028】(表1)は上記実施の形態1〜4と比較例
の固体電解コンデンサについて、エージング処理を行
い、リード線部の加工を行った後の漏れ電流(定格電圧
16V印加後2分値)、コンデンサ誘電体酸化皮膜修復
中のショート発生(不良)数、ピーク245℃、200
℃以上の温度が50秒のはんだリフローの熱処理を行っ
た後の漏れ電流(定格16V印加後2分値)、および、
はんだリフローの熱処理において、漏れ電流値が100
0μAを超えたものの数を比較したものである。
【0029】なお、いずれも試験個数は50個であり、
漏れ電流はショート品を除いたサンプルについての平均
値で示した。
【0030】
【表1】
【0031】(表1)より明らかなように、本発明の実
施の形態1〜4の固体アルミ電解コンデンサは、外装材
を用いてコンデンサを組み立て、封止したコンデンサ素
子の誘電体酸化皮膜の修復を行う前に漏れ電流検査を行
う工程を設けているために、比較例と比較してはんだリ
フローの熱処理後の漏れ電流が小さい上、コンデンサの
誘電体酸化皮膜の修復中のショート発生数も少ないこと
が明らかである。これは、コンデンサの誘電体酸化皮膜
修復後のはんだリフローの熱処理においても、誘電体酸
化皮膜の損傷部が暴露されないというこの製造方法の優
位性を示すものに他ならない。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明の固体電解コンデン
サの製造方法は、誘電体酸化皮膜を形成した陽極箔と陰
極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子の
陽極と陰極の電極箔間に化学重合性導電性高分子を保持
する固体電解コンデンサにおいて、封止したコンデンサ
素子の誘電体酸化皮膜の修復を行う前に漏れ電流検査を
行うという工程を設けた製造方法とすることにより、は
んだリフローの熱処理における漏れ電流に優れる固体電
解コンデンサを得ることができるものであり、その工業
的な価値は大なるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 福永 一生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4J032 BA04 BA13 BB01 BC03 CG01 5E082 AB09 BC23 EE03 EE11 EE23 EE45 FF05 FG03 FG19 FG27 LL23 MM32 PP01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体酸化皮膜を形成した陽極箔と陰極
    箔をその間にセパレータを介在させて巻回することによ
    りコンデンサ素子を形成し、続いてこのコンデンサ素子
    の陽極箔と陰極箔間に化学重合性導電性高分子層を形成
    し、これを外装部材で封止した後、上記コンデンサ素子
    の陽極箔をアノード、陰極箔をカソードとして電気化学
    的に誘電体酸化皮膜の修復を行う固体電解コンデンサの
    製造方法において、上記封止後のコンデンサ素子の誘電
    体酸化皮膜の修復を行う前にコンデンサ素子の漏れ電流
    検査を行い、修復後に再度漏れ電流検査を行うようにす
    る固体電解コンデンサの製造方法。
  2. 【請求項2】 封止後のコンデンサ素子の誘電体酸化皮
    膜の修復を行う前に行うコンデンサ素子の漏れ電流検査
    の検査電圧を定格電圧の0.01〜2倍とする請求項1
    に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
  3. 【請求項3】 化学重合性導電性高分子にポリエチレン
    ジオキシチオフェンを用いる請求項1に記載の固体電解
    コンデンサの製造方法。
  4. 【請求項4】 化学重合性導電性高分子にポリピロール
    を用いる請求項1に記載の固体電解コンデンサの製造方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109076A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Nippon Chemicon Corp 固体電解コンデンサの製造方法
CN111029173A (zh) * 2019-11-11 2020-04-17 肇庆绿宝石电子科技股份有限公司 一种固态电容器的制造方法

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JP2005109076A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Nippon Chemicon Corp 固体電解コンデンサの製造方法
CN111029173A (zh) * 2019-11-11 2020-04-17 肇庆绿宝石电子科技股份有限公司 一种固态电容器的制造方法
CN111029173B (zh) * 2019-11-11 2022-07-12 肇庆绿宝石电子科技股份有限公司 一种固态电容器的制造方法

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